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云霧山自然保護(hù)區(qū)（Yunwushan Nature Re-Serve） 中國(guó)第2個(gè)草原保護(hù)區(qū)。屬黃土高原長(zhǎng)芒草群系保留較好的典型地區(qū)，對(duì)開(kāi)展草原生態(tài)系統(tǒng)的定位研究，探索草原、畜牧、水土保持間的關(guān)系有重要科研價(jià)值。位于寧夏固原縣東北，為中溫帶半干旱黃土丘陵低山區(qū)。已劃定自然保護(hù)區(qū)面積1300公頃。海拔多在1800～1900米，頂峰2148米。年均溫6℃，年降水量約350～400毫米，土壤主要為淡黑壚土。有種子植物181種，其中草本植物140多種，包括飼用植物110種，藥用植物41種；脊椎動(dòng)物80種。共有典型草原、草甸草原、荒漠草原、中生落葉闊葉灌叢和耐旱落葉灌叢等5個(gè)植被亞型，11個(gè)重要群系。其中以典型草原的長(zhǎng)芒草群系占優(yōu)勢(shì)，為黃土高原叢生禾草草原的代表類型。其次為百里香、鐵桿蒿、茭蒿、委陵菜等。經(jīng)幾年來(lái)的保護(hù)，草場(chǎng)生產(chǎn)力已由畝產(chǎn)鮮草100～150千克提高到400～600千克，是良好的常年牧場(chǎng)。

歷史

1982年，固原縣在云霧山建立了面積達(dá)4000公頃的草原自然保護(hù)區(qū)，1995年被列為省(區(qū))級(jí)自然保護(hù)區(qū)，這也是我國(guó)黃土高原建立的第一個(gè)草地類自然保護(hù)區(qū)。

地理環(huán)境

云霧山主

云霧山草原自然保護(hù)區(qū)峰海拔2128米，山基由白云巖、紅色砂礫組成，土壤為地灰褐土和淡黑壚土，生長(zhǎng)草甸植被。

自然資源

保護(hù)區(qū)內(nèi)有植物51科131屬182種，動(dòng)物40科74屬80種，益蟲14科28種，蜘蛛5科7種。保護(hù)區(qū)所保護(hù)的對(duì)象就是這些草原植被及其生態(tài)系統(tǒng)，包括氣候、土壤、昆蟲、野生動(dòng)植物、微生物等。

生態(tài)保護(hù)

自80年云霧山草原自然保護(hù)區(qū)自然風(fēng)光代中期于日本、美國(guó)、德國(guó)等生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)和生物多樣性等方面的科學(xué)家開(kāi)展了合作研究，目前已成為中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所、西北農(nóng)林科技大學(xué)、蘭州大學(xué)、寧夏大學(xué)草業(yè)科學(xué)研究與研究生培養(yǎng)、農(nóng)業(yè)部狐貍野性化馴養(yǎng)和國(guó)家林業(yè)局退化生態(tài)系統(tǒng)定位監(jiān)測(cè)基地及全球氣候變化定位監(jiān)測(cè)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)近30年的封禁和草原生態(tài)系統(tǒng)定位監(jiān)測(cè)研究，生態(tài)經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著，已成為我國(guó)西部草原植被恢復(fù)與草原自然修復(fù)的一個(gè)成功典范，為國(guó)家退耕還林草與地方封山禁牧工程的實(shí)施提供了重要科學(xué)依據(jù)。

天然草地自然修復(fù)成效顯著

20世紀(jì)80年代初期，在區(qū)域考察的基礎(chǔ)上，我們提出并在我國(guó)西部寧夏固原云霧山建立了最早的典型草原自然保護(hù)區(qū)，封禁保護(hù)面積由0.23萬(wàn)hm已擴(kuò)大到1 萬(wàn)hm。通過(guò)近30年封禁定位試驗(yàn)，根據(jù)草地退化程度采取封禁、改良、補(bǔ)播等草地建設(shè)技術(shù)途徑，使退化草地植被種類成分、牧草生長(zhǎng)發(fā)育和草地生境條件得到了全面改善，草地生產(chǎn)力有了很大提高，草群種類成分發(fā)生了顯著變化。封禁初期，草原植物僅為53種，其中灌木和半灌木占8%，草本占92%，多數(shù)以旱生植物組成，物種密度平均為5種/m。隨封禁期延長(zhǎng)物種密度逐漸增加，封禁的第15年(1996年)，物種密度達(dá)到了峰值，平均為33種/m，是未封禁的3.1倍，草地群落物種種數(shù)達(dá)到186種，是未封禁的3.5倍，其中灌木和半灌木占12%，草本占88%，多數(shù)以中生和中旱生植物組成，并出現(xiàn)大量森林草原地帶的灌木和草本植物種。草地覆蓋度由35%提高到95%，生物量由750提高到7560kg/hm。特別是在1986和1991年降雨量274.8mm和259.7mm的大旱年份，寧夏固原2/3的地方由于干旱缺草造成60%~70%牲畜死亡，但封禁保護(hù)和改良草地周圍的鄉(xiāng)村5.0~6.0萬(wàn)頭牲畜得到了挽救，直接減少經(jīng)濟(jì)損失500萬(wàn)元，充分發(fā)揮了"自然保護(hù)區(qū)"和改良草地的顯著作用，保護(hù)區(qū)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著，受到了各級(jí)政府及群眾的一致贊揚(yáng)，得到了地方政府表彰和獎(jiǎng)勵(lì)。但封禁15年后隨封禁時(shí)間的延長(zhǎng)，物種密度趨于下降，第24-28年(2008年)物種密度僅為19.1種/m。封禁期過(guò)長(zhǎng)因枯草層加厚而影響草地自然更新與物種多樣性增加。草地土壤種子庫(kù)研究表明，云霧山草地土壤種子庫(kù)在空間分布上呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，種子密度在垂直分布上呈現(xiàn)出由表層土壤向深層逐層減少的變化規(guī)律，水平分布上變化規(guī)律為:封禁>放牧;陰坡>陽(yáng)坡;下坡>中坡>上坡，這些均是影響群落物種多樣性增加和草地繁殖更新的關(guān)鍵問(wèn)題。

通過(guò)近30年的自然封禁試驗(yàn)，明確提出草地恢復(fù)的適宜封禁期:在半干旱區(qū)森林草原地帶，草甸植被的適宜恢復(fù)期為3~5年，方可進(jìn)行合理的放牧或刈割利用，對(duì)利用過(guò)度退化嚴(yán)重的草甸植被在平水年需要封禁8~12年;在典型草原地帶，草地植被適宜恢復(fù)期為5~8年，方可進(jìn)行合理刈割和放牧利用，退化嚴(yán)重的草地植被在平水年約需封禁10~15年;在荒漠草原地帶，草地植被適宜恢復(fù)期為10~12年，方可進(jìn)行合理的刈割和放牧利用，退化嚴(yán)重草地在平水年約需封禁15~20年。這一結(jié)論通過(guò)多年的試驗(yàn)驗(yàn)證，已建立了示范樣板，為同類型區(qū)天然植被恢復(fù)利用提供了重要科學(xué)依據(jù)。

封禁草地自然演替過(guò)程與規(guī)律

通過(guò)近30年的封禁試驗(yàn)，首次劃分了草地植被恢復(fù)與時(shí)序演替過(guò)程，分為五個(gè)階段:第一階段為種群持續(xù)增長(zhǎng)聚集階段，即在封禁的1~3年內(nèi)以本氏針茅鄉(xiāng)土種為主的建群種與其它優(yōu)勢(shì)種、伴生種和偶見(jiàn)種不斷適應(yīng)新的生境，各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)穩(wěn)定增長(zhǎng);第二階段為種間激烈競(jìng)爭(zhēng)階段，也是封禁的第4~9年，植物數(shù)量大幅度增長(zhǎng)，并適應(yīng)了新的生境，且相互展開(kāi)了激烈的種間競(jìng)爭(zhēng)與自然選擇;第三階段為建群種加速恢復(fù)演替階段，即封禁的10~15年，植物在激烈的種間競(jìng)爭(zhēng)中"物競(jìng)天擇、適者生存"，本氏針茅形成明顯建群種，并不斷加速種群自身的恢復(fù)與擴(kuò)展, 且已達(dá)到"亞頂極";第四階段為建群種的定居生長(zhǎng)階段，封禁的16~21年本氏針茅種群個(gè)體數(shù)量的變化基本穩(wěn)定在19株/m，占群落總數(shù)的90.5%，已達(dá)到"亞頂極";第五階段22~28年本氏針茅種群的生長(zhǎng)繁殖受枯草層的影響，個(gè)體數(shù)量急劇下降，優(yōu)勢(shì)種大針茅種群的數(shù)量巨增，密度為16~26株/m，有替代本氏針茅的趨勢(shì)。同時(shí)在草原群落生長(zhǎng)的溝道還出現(xiàn)大量的中生灌木，多為森林草原區(qū)成分，已由草原群落坡下部的陰坡或半陰坡以片狀分布，逐漸向草原腹地呈零星狀入侵，使草原群落的演替進(jìn)入了一個(gè)重要的階段，形成了一個(gè)明顯的拐點(diǎn)，直到封禁的第28年物種豐富度仍保持在148種，具有典型草原群落向森林草原群落類型演替發(fā)展的趨勢(shì)。

封禁草地適度刈割利用技術(shù)

在黃土高原典型草原地帶，通過(guò)不同刈割強(qiáng)度試驗(yàn)，表明適度刈割可使草地保持較高的物種多樣性和生產(chǎn)力，并能促進(jìn)草地物質(zhì)平衡及良性循環(huán)，為封禁草地的合理刈割利用提供了重要依據(jù)。